Mersenne Twister：播种和可视化

Question

我正在使用从CenterSpace 下载的 Mersenne Twister 的 C# 实现。我有两个问题：

1. 无论我如何播种算法，它都不会通过DieHard tests，我的意思是我的 p 值得到了很多 1 和 0。我在 269 个 p 值上的 KStest 也是 0。好吧，我不能完全解释 p 值，但我认为结果中的几个 1 和 0 是坏消息。
2. 我被要求直观地显示数字的随机性。所以我在生成数字时绘制它们，这似乎根本不是随机的。这是结果after a few seconds 和a few seconds later 的两个屏幕截图。正如您在第二个屏幕截图中看到的那样，数字落在一些平行线上。我尝试了不同的算法将数字映射到点。它们都产生平行线，但角度不同！这就是我将数字映射到这些屏幕截图的点的方式：new Point(number % _canvasWidth, number % _canvasHeight)。您可能已经猜到了，视觉结果取决于表单的宽度和高度，this is 是一个灾难性的结果。

以下是我尝试播种算法的几种方法：

1. 用户条目。我输入一些数字以将算法作为 int 数组播种。
2. 算法本身生成的随机数！！
3. new Guid().GetHashCode() 的数组

我在这里缺少什么？我应该如何播种算法？我怎样才能让它通过 DieHard？

Answer 1

虽然我不能谈论您的第一点，但第二个问题与您如何计算要利用的点有关。具体来说，

x = number % _canvasWidth;
y = number % _canvasHeight;

会给你一个“模式”，有点对应于你正在绘制的窗口的纵横比。例如，如果_canvasWidth 和_canvasHeight 相等，您将始终在一条对角线上绘图，因为x 和y 将始终相同。那么，这种图形表示在这种情况下不合适。

如果取 RNG 输出的 N 位并使用一半作为 x 坐标，另一半作为 y 坐标呢？对于那些超出窗口范围的位，您可能需要考虑两个选项：

1. 不要绘制它们（或将它们绘制到屏幕外）
2. 执行线性插值以将位范围映射到窗口的宽度/高度

任何一个选项都应该为您提供一个更具代表性的图片，说明您从随机数生成器中获得的位。祝你好运！

Answer 2

通过为每个 x 和 y 坐标生成一个新的随机数，您的条纹点绘图问题应该很容易解决。尝试为 x 和 y 重用单个生成的数字基本上是过早的优化，但如果你确实走这条路，请确保从数字中为每个提取不同的位；照原样，x=n%width;y=n%height 为您提供 x 和 y 之间的巨大相关性，如您的图片所示。

多年来，我一直在使用各种 C++ Mersenne Twister 实现（最近是 boost's）来生成 random points 并且没有遇到任何困难（与种子相关或其他）。它真的是一个很棒的生成器。

Answer 3

真随机数字生成不能用数学函数来完成。如果拥有真正的随机数很重要，请获取hardware random number generator。我开发了真钱在线扑克游戏——这样的硬件是确保数字没有规律的唯一方法。

如果针对 Linux 环境，/dev/random and /dev/urandom pseudo devices 比数学生成器做得更好，因为它们包含代表硬件活动的随机数。